Anordnung zur Erhöhung der Schallabsorption

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Lärmquellen werden zunehmend als Umweltbelastung wahrgenommen und gelten als Verminderung der Lebensqualität. Insbesondere ist Lärm auch störend in Wohnräumen, Geschäftsräumen, öffentlichen Gebäuden und Motorfahrzeugen. Da sich Lärmquellen jedoch häufig nicht vermeiden lassen, werden passive Massnahmen, wie beispielsweise Lärmschutzfenster, eingesetzt. Im Weiteren werden in öffentlichen Gebäuden, beispielsweise in einem Restaurant, oft auch Geräusche der Konversation anderer Personen am Nachbartisch als Beeinträchtigung für die eigene Kommunikation empfunden. Als Minderung für derartige störende Geräusche in einem Raum werden beispielsweise Trennwände eingesetzt.

Bekannt sind Glasscheiben, basierend auf Verbundsicherheitsglas — kurz VSG —, das aus zwei oder mehreren Glasscheiben besteht, die durch eine KunstStoffschicht miteinander verbunden sind. Bei Glasbruch verhindert dieser Verbund das Freiwerden von Glasscherben und schützt somit vor Durchbruch und Verletzungen. Im Allgemeinen hat sich heute Polyvinylbutyral PVB als Zwischenschicht-Material durchgesetzt, das als Folie zwischen die Scheiben gelegt wird. Verbundglas wird über ein Spezialverfahren "verklebt", so dass bei stossartigen

Belastungen die zäh- elastischen Eigenschaften der Kunststofffolie zum Tragen kommen, bevor sie von Glassplittern zerschnitten werden kann.

Eingesetzt wird VSG im Wohnungsbau und auch in der Automobilindustrie, wo der Fahrer heutzutage mehr Sicherheit, Luxus und Komfort fordert. Um bei dieser Anwendung die Fahrzeugkabine vor Wärme zu schützen und auch den Komfort für die Mitfahrer zu steigern, wird für Scheiben VSG (Verbundsicherheitsglas) eingesetzt, das insbesondere auch sicherheitsrelevante Anforderungen bezüglich Splitterschutz und Diebstahl erfüllen muss.

Bei der Verwendung von Glas im Wohnungsbau sind auch die akustischen Eigenschaften von Glas zu beachten. Bei Schall ist der Zusammenhang zwischen dem Mass für die absorbierte Intensität (Absorptionsgrad α) und dem Mass der reflektierten Intensität (Reflexionsgrad p) definiert als p + α = 1, d.h. die Summe von reflektierter und absorbierter Intensität entspricht der gesamten Intensität. Glas reflektiert den Schall in hohem Masse und ist somit ein schlechter Schallabsorber mit einem Absorptionsgrad von beispielsweise 0.02. Aus diesem Grunde kommen oft "poröse Absorber" zum Einsatz, zu denen in erster Linie Faserstoffe, wie beispielsweise Vorhänge, zählen, die typischerweise einen um den Faktor 10 höheren Absorptionsgrad als Glas, vorzugsweise einen Absorptionsgrad von 0.25, aufweisen. Dies bedeutet, dass 25% der Schallenergie absorbiert und 75% der Schallenergie reflektiert werden. Bei diesen Absorbern strömt die Luft

bei ihrer Schwingungsbewegung in den zahlreichen Poren des Materials hin und her, wobei die dabei durch Reibung erzeugte Wärmeenergie der Schallenergie entzogen wird. Je grösser die Oberfläche eines Absorbers und je dicker das Material ist, umso grösser sind auch die Schallabsorption und damit die Schalldämpfung. Eine doppelt so grosse Oberfläche absorbiert auch doppelt so viel Schall. Durch konstruktive Massnahmen wie vergrösserter Wandabstand und grossere Schichtdicke des Absorbers wird ein Höhenabsorber auch im mittleren Frequenzbereich um 500 Hz wirksam. Im

Wohn- und Bürobereich ist es nun aber oft unerwünscht, die Schallabsorption in einem Raum durch das Anbringen von Vorhängen im Fensterbereich zu verbessern, da in diesem Falle die erwünschte transparente Wirkung des Fensters verloren geht.

Eine Schallabsorption wird auch auf eine einfache und natürliche Art durch das Aufstellen von Zimmerpflanzen oder durch Bücherwände erreicht. In vielen Räumen wird dies allerdings nicht gewünscht, da hierdurch Platz verloren geht .

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Dämpfung von Schall auf einer Fensterscheibe anzugeben, welche die vorstehenden Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte

- A -

Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erhöhung der Absorption von Schall, der sich in einem Raum mit einem

Fenster ausbreitet. Die erfindungsgemässe Anordnung umfasst dabei:

- mindestens ein Fenster, das mindestens eine Scheibe aufweist, - mindestens eine zum Fenster gehörende Scheibe, wobei das Fenster einen zum Raum gehörenden Innenbereich und einen nicht zum Raum gehörenden Aussenbereich definiert. Erfindungsgemäss ist auf mindestens einer Seite der mindestens einen Scheibe eine Folie zur Schallabsorption angeordnet ist.

Das Material Glas besitzt eine hohe Steifigkeit und hat einen niederen Schallabsorptionskoeffizienten. Durch die auf die ebene Scheibe aufgebrachte Folie werden Schallwellen einer sich im Raum befindenden Schallquelle in höherem Masse gedämpft als dies ohne Folie der Fall ist. Die erfindungsgemässe Beschichtung mit einer Folie hat die weitere vorteilhafte Eigenschaft, dass die Scheibe in weit geringerem Mass durch die - von der Schallquelle ausgelösten - im Raum entstehenden Raummoden angeregt wird, was in vorteilhafter Weise die Anregung von Eigenmoden der Scheibe verhindert oder mindestens reduziert. Als erwünschte Folge davon werden Vibrationen der Scheibe reduziert, respektive ein im Extremfall auftretendes und

als unangenehm wahrgenommenes Klirren der Scheibe verhindert .

Die vorgenannte erfindungsgemässe Anordnung zeichnet sich also insbesondere dadurch aus, dass das Absorptionsvermögen einer Scheibe erhöht wird und dass Vibrationen einer Scheibe reduziert werden.

Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft der Erfindung liegt darin, dass durch die Folie auch eine zusätzliche Dämpfung des vom Aussenbereich auf das Fenster auftreffenden Lärms erreicht wird und somit im Innern der Räumlichkeit eine zusätzliche Lärmreduktion erfolgt.

Die erfindungsgemässe Anordnung zeichnet sich weiter dadurch aus, dass die vom Aussenbereich durch die Glasscheibe dringende schädliche UV—Strahlung infolge der optisch klaren Folie grösstenteils reduziert wird, was in vorteilhafter Weise auch Bleichschäden am Mobiliar im Innern der Räumlichkeit praktisch gänzlich verhindert.

Eine Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Folie mindestens 0.3 mm dick ist.

Eine weitere Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Folie die mindestens eine Scheibe vollständig abdeckt.

Eine weitere Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Folie aus einem zäh-elastischen und alterungsbeständigen Polyesterfilm besteht.

Eine weitere Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Folie auf beiden Seiten der Scheibe aufgebracht ist.

Eine weitere Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Folie vom Typ Scotchshield SH14 CLARL der Firma 3M ist.

Eine weitere Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Folie auf derjenigen Seite der Scheibe angeordnet ist, auf der sich eine störende Schallquelle befindet.

Eine weitere Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass mindestens eine Folie in einem Zwischenraum, gebildet durch zwei Scheiben, angeordnet ist.

Eine weitere Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Folie auf der Seite des Innenbereichs oder auf der Seite des Aussenbereichs angeordnet ist.

Die vorliegende Erfindung wird anhand von

Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen im Folgenden weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein bekanntes

Verbundsicherheitsglas in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Fenster mit Einfachverglasung in schematischer Darstellung und

Fig. 3 einen weiteren Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Fenster mit Doppelv< wiederum in schematischer Darstellung.

Fig. 1 zeigt ein Verbundsicherheitsglas im Querschnitt. Eine erste Glasscheibe 1 und eine zweite Glasscheibe 2 werden mittels einer Kunststofffolie 3 in einem mehrstufigen Prozess (Walzverfahren, Erhitzen) zu einer transparenten Einheit 4 verbunden. Die Kunststofffolie 3 befindet sich dabei zwischen der ersten und der zweiten Glasscheibe 1, 2.

Fig. 2 zeigt den Querschnitt eines Fensters 15 in Einfachverglasung, das einen Innenbereich 20 von einem Aussenbereich 21 trennt mittels einer Fensterscheibe 5, die in einem Fensterrahmen 10, 10' fixiert ist. Erfindungsgemäss ist auf der dem Innenbereich 20 zugewandten Seite der Fensterscheibe 5 eine Kunststofffolie 6 aufgebracht, wobei diese Kunststofffolie 6 einen höheren Schallabsorptionskoeffizienten als die Fensterscheibe 5 aufweist .

Eine sich im Innenbereich befindliche Schallquelle 11 erzeugt ein erstes Schallfeld 12, das sich in Raum ausbreitet und auf die Fensterscheibe 5 trifft, wo die Schallwellen teilweise absorbiert, respektive reflektiert werden.

Sind die Kunststofffolien 6, 6' auf beiden Seiten der Fensterscheibe 5 aufgebracht, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, kann eine zusätzliche Erhöhung der Absorption von störenden Schallwellen erwartet werden. So werden Schallwellen, welche im Aussenbereich 21 erzeugt werden, bereits erheblich gedämpft, bevor sie in den Innenbereich 20 des Raumes gelangen.

Weitere Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung bestehen darin, dass entweder eine Kunststofffolie 6 auf der Seite des Innenbereichs 20 oder eine Kunststofffolie 6' auf der Seite des Aussenbereichs 21 angeordnet ist.

Fig. 3 zeigt einen weiteren Querschnitt durch ein Fenster 15, in diesem Beispiel ein Fenster 15 mit Doppelverglasung, das wiederum einen Innenbereich 20 von einem Aussenbereich 21 trennt. Eine erste Fensterscheibe 9 ist mittels dem Hohlraum 8 von einer zweiten Fensterscheibe 7 getrennt, und beide Fensterscheiben 9, 7 sind in einem Fensterrahmen 10, 10' fixiert. Erfindungsgemäss ist auf der Fensterscheibe 9 eine Kunststofffolie 6 aufgebracht, wobei diese Kunststofffolie 6 einen höheren Schallabsorptionskoeffizienten als die Fensterscheibe 9 aufweist.

Eine sich im Innenbereich 20 befindliche Schallquelle 11 erzeugt ein erstes Schallfeld 12, das sich im Innenbereich 20 ausbreitet und auf die Fensterscheibe 9 trifft. Die Schallwellen werden durch die Kunststofffolie β teilweise absorbiert, respektive reflektiert. Eine sich im Aussenbereich 21 befindende Schallquelle 13 erzeugt ein zweites Schallfeld 14, das sich im Aussenbereich 21 ausbreitet und auf die Fensterscheibe 7 des Fensters 15 trifft. Der Restschall breitet sich im Zwischenraum 8 weiter aus und trifft abgeschwächt auf die Fensterscheibe 9 auf. Erfindungsgemäss tritt nun in der Kunststofffolie 6 eine weitere Dämpfung auf, zusätzlich zu der durch die Fensterscheiben 9, 7 und den Hohlraum 8 bewirkten Dämpfung, womit insgesamt eine höhere Dämpfung erreicht wird, als dies ohne Kunststofffolie 6 der Fall ist.

Weitere Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung bestehen darin, dass die Kunststofffolie nur auf der Seite des Aussenbereichs 21 anstelle auf der Seite des Innenbereichs 20 angeordnet ist. Letztere

Ausführungsvariante ist in der bereits erläuterten Fig. 3 dargestellt. Weitere nicht dargestellte Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung umfassen weitere Kunststofffolien im Zwischenraum 8, und zwar sowohl auf der dem Innenbereich 20 zugewandten Seite als auch auf der dem Aussenbereich 21 zugewandten Seite. Zudem ist auch eine Ausführungsvariante denkbar, bei der zwei Kunststofffolien vorgesehen ist, nämlich eine auf der dem

Innenbereich 20 zugewandten Seite als auch eine dem Aussenbereich zugewandten Seite.

Als Kunststofffolie kann grundsätzlich eine transparente Folie aus Polymer verwendet werden. Eine

Ausführungsvariante der Folie besteht darin, dass sie eine minimale Dicke von 0.3 mm aufweist.

Es hat sich gezeigt, dass beispielsweise die unter dem Handelsnamen Scotchshield™ SH14 CLARL der Firma 3M bekannte Folie sehr gute Eigenschaften aufweist.